Le cours du Dniepr peut être divisé en trois sections : le Dniepr supérieur de sa source à Kiev (1 333 km), le Dniepr moyen de Kiev à Zaporojie (536 km) et le Dniepr inférieur de Zaporojie à la mer (331 km). Le Dniepr présente toutes les caractéristiques d'un fleuve de plaine, avec une pente faible et une vitesse du courant réduite. La vitesse du courant est de 1,5 m/s pour le Dniepr supérieur et le moyen Dniepr et négligeable pour le Dniepr inférieur. Mais son cours est interrompu en plusieurs endroits par de grands barrages construits durant la période soviétique et qui sont à l'origine des grandes retenues d'eau actuelles qui ont submergé l'ancien lit. Avant la création de ces barrages la vitesse du courant atteignait 5 m/s au niveau des rapides situés juste en amont de Zaporojie. Le niveau de l'eau varie considérablement et les rives du fleuve sont instables. Le cours du fleuve comporte de nombreux passages où son lit se rétrécit mais comporte peu de méandres. Le fleuve a une direction générale sud mais est orienté nord-ouest/sud-est entre Kiev et Dnipropetrovsk et nord-est/sud-ouest entre Zaporojie et Kherson.
La source du Dniepr se situe dans les collines de Valdaï, à une altitude de 220 m, dans une région de marais. À Dorogobouj, le Dniepr est un cours d'eau n'ayant pas plus de 30 m de large s'écoulant sur un plateau forestier. Entre Dorogobouj et Orcha, le fleuve devient plus large, entre 40 et 120 m et navigable. En amont d'Orcha, le fleuve franchit des terrains calcaire du dévonien et forme de petits rapides appelés rapides de Kobeliatskie. Près de Rogachev, le fleuve pénètre dans les basses terres de Polésie et à Loyew, il entre en territoire ukrainien. À partir de Rogachev, le fleuve s'élargit considérablement car il reçoit sur une courte distance ses principaux affluents. Il reçoit en Biélorussie sur la gauche la Bérézina (longueur: 660 km ; bassin versant: 24 530 km²) et sur sa droite la Soj (longueur: 648 km ; bassin versant: 41 400 km²). Il reçoit en Ukraine le Pripiat (longueur: 748 km ; bassin versant : 114 300 km²) et la Desna (longueur : 1 126 km ; bassin versant: 88 500 km²). Après avoir reçu tous ces affluents, la surface du bassin hydrologique du Dniepr atteint 328 000 km². Le fleuve roule 45 m³ d'eau par seconde à Orcha, 108 m³ à Rogachiov, 590 m³ à Loiev (son point d'entrée en Ukraine) et 1 380 m³ à Kiev. La partie supérieure du bassin du Dniepr est celle qui reçoit les précipitations les plus abondantes (550 à 650 mm par an) et dont la couverture forestière est la plus importante (25% de forêt). Les marécages y sont nombreux, les plus connus étant les marais de Pinsk. Les rives du fleuve ont subi de grandes modifications suite à la construction d'un barrage-réservoir entre le point de confluence avec le Pripiat et Kiev.
De Kiev à Dnipropetrovsk, la vallée du Dniepr est asymétrique. La rive droite est accidentée et ses hauteurs dominent de 100 à 150 m le fleuve. Elle est profondément entaillée par des vallées transversales. Elle est recouverte de forêt et forme un paysage de collines pittoresques. La rive gauche est basse, sablonneuse, et recouverte de pinèdes. Elle s'élève vers l'est graduellement en formant de larges terrasses. La vallée du moyen Dniepr mesure de 6 à 10 km de large tandis que la largeur du fleuve varie entre 200 et 1 200 m.
La pente du fleuve entre Kiev et le point de confluence avec la Tiasmyn est faible, seulement 6 cm/km. La pente s'accentue lorsque le fleuve traverse le bouclier cristallin ukrainien. Le fleuve entaille le massif granitique sur une longueur de 90 km entre Dnipropetrovsk et Zaparojie. Avant la construction en 1932 du barrage de la centrale hydroélectrique DnieproGuES, le fleuve y coulait dans une étroite vallée, profonde d'une centaine de mètres. Le lit de la rivière se rétrécissait pour atteindre 300 à 800 m de large et même 175 m en son point le plus étroit. On y comptait 9 rapides et une soixantaine d'obstacles de moindre importance. La pente de la rivière atteignait 50 cm/km. Aujourd'hui cette vallée est entièrement submergée et offre un paysage complètement différent. La création d'un lac artificiel a permis de rendre cette portion de fleuve navigable.
Le cours moyen du fleuve traverse des régions occupées par la steppe arborée et la steppe. Les précipitations (400 mm/an à Zaporojie) sont moindres que dans la partie supérieure du bassin et la forêt ne représente plus que 5% de la couverture végétale. Les affluents sont de taille plus modeste et leur apport en eau est plus faible. Les affluents de la rive droite sont la Stouhna (68 km), la Ros (346 km) et la Tiasmyn (194 km). Les affluents de la rive gauche sont plus longs. Il s'agit de la Soula (310 km), de la Vorskla (425 km) et de la Psel (692 km).
Après Zaporojie, le Dniepr pénètre dans la plaine semi-aride de la steppe pontique qui borde la mer Noire (300 à 400 mm par an de pluie). La construction d'un grand barrage près de Kakhovka a noyé la plaine alluviale du fleuve jusqu'à la hauteur de Zaporojie et a permis la création d'un réservoir de 2 155 km². La partie finale du cours du Dniepr commence à Kakhovka, à 106 km de l'estuaire. Ici le fleuve s'écoule sur d'épais dépôts alluvionnaires (plus de 70 m d'épaisseur) datant du quaternaire. À partir de Kherson, le fleuve se divise en plusieurs bras et forme un large delta de 350 km² comportant de nombreux lacs et îlots. Les deux tiers du delta sont constitués de marécages et le tiers restant d'étendues d'eau. Le Dniepr termine sa course en se jetant dans l'estuaire commun au Dniepr et au Boug méridional. Les affluents du Dniepr inférieur sont l'Inhoulets (longueur : 550 km) et de petites rivières de la steppe : le Bazavlouk (longueur: 150 km), la Konka (longueur: 140 km), la Bilozerka (longueur: 88 km). La pente du Dniepr inférieur est de seulement 4,5 cm/km.